寧波港域特大型集裝箱船吃水的選定

劉二利

【摘 要】 為確定寧波港域特大型集裝箱船（ULCS）吃水參數(shù)，通過ULCS平均裝卸量的統(tǒng)計、船舶載質量與吃水深度的關系，建立ULCS掛靠寧波港域的吃水參數(shù)計算模型，計算各工況下ULCS的吃水參數(shù)。計算結果與實際情況基本相符，可為現(xiàn)有泊位加固升級改造、新建碼頭提供應用參考。

【關鍵詞】 寧波港域;特大型集裝箱船;吃水深度;掛靠港

1 問題的提出

2019年7月，地中海航運公司“古爾松”號集裝箱船正式投入運營?！肮艩査伞碧柤b箱船長399.9 m、寬61.5 m，可裝載23 756 TEU。此后，地中海航運公司還有10艘同類型船將陸續(xù)投入運營?，F(xiàn)代商船、赫伯羅特和長榮海運等航運公司也陸續(xù)訂造23 000 TEU集裝箱船。

載箱量23 000 TEU的特大型集裝箱船（ULCS）的陸續(xù)投入使用，對現(xiàn)有碼頭結構加固升級和未來新建碼頭都提出了新要求。2019年3月，交通運輸部關于發(fā)布《海港總體設計規(guī)范》（JTS 165―2013）局部修訂（20萬噸級集裝箱船設計船型尺度部分）的公告（以下簡稱“公告”）對20萬噸級集裝箱船設計船型尺度部分進行了修訂，船型尺度修訂前后數(shù)據(jù)對比見表1。

公告中備注③是：據(jù)統(tǒng)計，20萬噸級集裝箱船滿載吃水為16～17 m; 20萬噸級集裝箱船設計船型的具體尺度可參照表1中尺度值，并考慮各港實際情況經(jīng)分析論證確定。

為適應ULCS掛靠，各港口正在計劃將現(xiàn)有泊位加固升級或者新建深水泊位。確定ULCS的合理吃水，有利于滿足規(guī)范和運營的要求，還可為現(xiàn)有碼頭加固升級改造和新建碼頭提供參考。

2 寧波港域ULCS的吃水計算

2.1 計算思路

綜合考慮寧波港域在國際航線中的位置、港口類型、進出口貨物特點等因素來確定ULCS在該港域的合理吃水。統(tǒng)計2018年寧波港域各集裝箱碼頭外貿(mào)進出口貨種及箱量數(shù)據(jù)、外貿(mào)航線中船長399 m及以上的ULCS相關數(shù)據(jù)、到港船舶實際最大吃水等資料，建立數(shù)學模型，計算掛靠寧波港域的ULCS吃水。

2.2 分析ULCS航線特征

2.2.1 主要航線掛靠港

ULCS主要航線及掛靠港見表2。

2.2.2 航線特征

（1）寧波舟山港作為上海國際航運中心的重要組成部分，已是集裝箱吞吐量中國第二、世界第三的港口，各航運企業(yè)已將寧波舟山港設為重要的航運節(jié)點，ULCS靠泊寧波港域是常態(tài)，并有逐步增加的趨勢;

（2）航運企業(yè)在配置航線時，結合貨物進出口特點將寧波港域配置在離開我國大陸的最后第三個掛靠港（NEU2和NEU10航線）或最后掛靠港（NEU2―OA航線）。

2.3 吃水計算模型

2.3.1 條件假設

（1）假設從我國沿海港口或從新加坡港出發(fā)前往歐洲、地中海各港口時，在各港的裝卸量為 TEU;

（2）集裝箱班輪航線中，ULCS離開遠東或南亞集裝箱樞紐港（鹽田港或新加坡港）前往歐洲、地中?；蛎乐薷劭跁r滿載吃水為17.0 m;

（3）標準集裝箱重箱質量為25 t，空箱為2 t。

（4）以地中海航運公司的“古爾松”輪為例，船舶載質量為22.5萬t，滿載吃水17.0 m，空船載質量為8萬t，吃水8 m，船舶載質量與吃水的關系為22.5/（17.0 8.0）=2.5萬t/m。

2.3.2 模型計算結果

根據(jù)上述假設，建立裝卸集裝箱量與船舶吃水關系的模型。各工況下ULCS掛靠寧波港域的最大吃水深度計算結果見表3。

模型計算結果顯示：

（1）在工況1～4中，集裝箱船最大吃水發(fā)生在工況4的OCEAN歐洲2線（NEU2-OA），吃水為15.6 m。此航線掛靠寧波舟山港的上下港分別為上海港和新加坡港。此航線兼顧了從遠東出發(fā)到歐洲、地中海和東南亞航線的貨物運輸，寧波港域是該航線在我國大陸的最后一個掛靠港。

（2）實際調查獲知，ULCS靠泊寧波港域的實際最大吃水為15.4 m，掛靠寧波港域的平均吃水在14.2～14.8 m。這與預測模型中工況4中的預測結果基本相符，說明集裝箱船靠泊寧波港域的吃水計算模型的適應性良好。

（3）在極端工況5情況下，ULCS靠泊寧波港域的吃水為16.1 m。此種情況下為進出口重箱基本持平。在產(chǎn)業(yè)升級和鼓勵進口的政策、未來世界海運中心建設中國際中轉量持續(xù)增加，未來若干年出現(xiàn)進出口重箱基本持平的可能性概率較大。

3 吃水的選定

（1）在不改造現(xiàn)有泊位的情況下減載靠泊ULCS。因歷史原因，寧波港域集裝箱泊位設計建造可?？看暗淖畲蟮燃墳?5萬噸級船，ULCS減載為15萬噸級時靠泊，一般控制吃水在15.0 m。采用減載靠泊現(xiàn)有15萬噸級泊位的方案可滿足絕大部分ULCS掛靠的運營需要。

（2）如考慮將現(xiàn)有泊位加固改造升級適應ULCS，則建議將ULCS吃水設定為近期16.0 m、遠期16.5 m。

（3）新建適應ULCS停靠泊位時，為適應長遠發(fā)展，建議將ULCS吃水設定為近期16.0 m、中期16.5 m、遠期17.0 m。

（4）碼頭接卸ULCS還需要綜合考慮航道、錨地、通航條件，以及岸邊起重機的起升高度、外伸距等因素。

（5） ULCS吃水確定后，進而按照規(guī)范確定碼頭前沿水深數(shù)據(jù)。華東地區(qū)多為高樁碼頭，應嚴格控制運營期間的前沿水深的超挖，確保碼頭安全。

4 結 語

寧波舟山港是上海航運中心重要的組成部分，因其經(jīng)濟腹地的原因，以出口箱占主導，寧波港域ULCS配置的航線以遠東到歐洲、地中海航線為主。ULCS吃水的選定關系到船舶建造、運營和維護成本，是重要的技術參數(shù)，須按照“公告”要求進行專題論證后才能確定。通過ULCS平均裝卸量的統(tǒng)計、船舶載質量與吃水的關系，建立了ULCS掛靠寧波港域的吃水計算模型，進而計算各工況下ULCS的吃水。計算結果與實際情況基本相符，可為現(xiàn)有泊位加固升級改造、新建碼頭等工程提供應用參考。